FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

Porcentaje de ahorro de acero optimizando las piezas en la longitud media real de la barra. Ventana de armadura por diámetro de armadura para usar en el modelado.

Capítulo I: INTRODUCCIÓN

Planteamiento de problema

Ubicación geográfica
Ámbito de influencia teórico

Formulación de problemas

Descripción del problema a investigar
Formulación interrogativa del problema general
Formulación interrogativa de los problemas específicos

Justificación de la investigación

Justificación por conveniencia técnica
Justificación por relevancia social
Justificación por viabilidad
Justificación de valor teórico

Objetivos de investigación

Objetivos generales
Objetivos específicos

Delimitación de estudio

Delimitación espacial
Delimitación temporal

¿Cuál es el porcentaje del total de kilogramos de acero utilizados en el proceso de corte para hacer posible el acero? Demuestra el porcentaje del total de kilogramos de acero utilizados en el proceso de corte para hacer posible el acero.

Capítulo II: MARCO TEÓRICO

Antecedentes de la investigación

Antecedentes a nivel nacional
Antecedentes a nivel internacional

Ochoa Reiban, (2014) desarrolló la tesis titulada “Optimización del Corte de Acero Estructural”, presentada en la Universidad de Cuenca en Ecuador en el año 2014. La diferencia entre los antecedentes actuales y el estudio que se realizará está en la población y muestra de encuesta. , ya que se examinará un material de construcción específico;

Bases teórico-científicas

Importancia del acero en obra
Computo de material según norma de metrados
Porcentaje de desperdicio del acero
Clasificación del desperdicio de materiales
Principales causas del desperdicio de materiales
Proceso de habilitado de acero convencional
Procesos en análisis
Variaciones de longitud implícitas durante el proceso
Modelado de la información de la edificación (BIM)
Herramientas de la metodología BIM
Autodesk Revit
Optimización de materiales mediante patrones de corte eficiente
Aplicaciones
CutLogic 1D - software de resolución de CSP

El autor Yober Castro Atau (2010) señala que “en la construcción los planos de diseño de estructuras se presentan como Planos de Montaje y Planos de Detalle”. Nota: El nivel más bajo de adopción BIM se observa en edificios plurifamiliares y centros educativos. Industria de la construcción: Reducir costes, minimizar el desperdicio de barras de acero, aluminio, etc., utilizadas en la construcción de edificios, puentes, etc.

Marco conceptual

Escoria: Los depósitos se crean durante el proceso de corte con oxígeno y se adhieren al metal base o a la superficie de corte. También se utiliza como diafragma rígido para mantener la unidad de la estructura frente a cargas sísmicas horizontales. Medición: De acuerdo con lo establecido en la Ley de Contrataciones Públicas, “es el cálculo o cuantificación punto por punto de la cantidad de trabajo a realizar” (MVCS, 2010).

Según las tareas dentro del proceso productivo del trabajo, los ítems se dividen respectivamente en ítems de primer, segundo, tercer y cuarto orden; lo que también indicará, a medida que varíe la secuencia, mayor precisión del trabajo a realizar”. Losa: “Muro de carga de hormigón armado”, diseñado según las especificaciones de la Norma Técnica de Edificación E.060 Hormigón Armado. Propietario: Persona natural o jurídica que acredita ser propietaria del dominio del inmueble a que se refiere una obra.

Sistema constructivo: Es la ordenación de piezas para formar elementos, componentes o volúmenes que en conjunto conforman el cuerpo global del edificio. Zapata: Parte de la cimentación en una estructura que distribuye y transfiere la carga directamente a la cimentación o a los pilotes.

Hipótesis

Hipótesis general
Sub hipótesis

JVariable(s) e indicadores

Variables dependientes
Variables independientes
Indicadores de variables dependientes
Indicadores de variables independientes
Cuadro de operacionalización variables y matriz de consistencia

Diferencia en cantidad de acero post-ejecución y modelado BIM de acero con Revit y CutLogic. Kilogramos totales de acero modelados BIM con Revit y CutLogic, teniendo en cuenta variaciones implícitas en los valores habilitados. El número total de kilogramos de acero de una optimización, teniendo en cuenta la longitud real, es inferior a uno.

TEMA: “ANÁLISIS COMPARATIVO DEL MODELADO POST-EJECUCIÓN DE STEEL VS. STEEL BIM CON REVIT Y CUTLOGIC, CONTANDO LAS VARIACIONES IMPLÍCITAS EN LO HABILITADO”. ¿Cuál es la diferencia porcentual del total de kilogramos de acero post-ejecución respecto al modelado BIM de acero con Revit y CutLogic, teniendo en cuenta las variaciones implícitas en la versión habilitada? Encuentre la diferencia porcentual del total de kilogramos de acero post-ejecución en comparación con el modelado BIM de acero con Revit y CutLogic, teniendo en cuenta las variaciones implícitas en las capacidades.

Los kilogramos totales de acero después de la ejecución superan el modelado de acero BIM con Revit y CutLogic en un 5%, teniendo en cuenta las diferencias implícitas en asequibilidad. Kilogramos totales de acero provenientes del modelado BIM con Revit y CutLogic considerando las variaciones que implican en la actuación.

Capítulo III: DISEÑO METODOLÓGICO

Tipo de investigación
Alcance del estudio
Diseño de la investigación
Población
Muestra
Técnicas e instrumentos de recolección de datos

Técnica - observación directa: no experimental y experimental
Instrumentos de recolección de datos

Validez y confiabilidad de los instrumentos

Hoja de registro de longitud real de varilla de acero A615 – G60 recepcionadas
Hoja de registro de datos proporcionados por entidades colaboradoras

En el libro “Metodología de la Investigación - Quinta Edición” de Hernández Sampieri et al. 2010) afirma que “los estudios de investigación tienen como objetivo esencial introducirnos en un tema desconocido o poco estudiado. Las unidades o elementos muestrales tendrán valores muy similares a los de la población, de modo que las mediciones en un subconjunto nos darán estimaciones precisas del conjunto más grande” (Hernández Sampieri et al., 2010). 𝑁 = El tamaño de la primera población se basa en el promedio ponderado del total de barras de acero A615 – G60 recibidas contra el área total de techo construida de los proyectos (5990; información del Apéndice E).

El tamaño de muestra para la primera población es de 362 unidades de barras de acero A615 - G60 obtenidas. Nota: Los datos se derivan de la información obtenida en el proceso de modelación explicado en el índice 4.1.4. 𝑁 = Segundo tamaño de población se basa en el promedio ponderado de piezas de acero A615 – G60 producidas y activadas en campo, por área cubierta edificada total, de los proyectos (22104; información extraída de la tabla 22, por modelos).

El tamaño de muestra para la segunda población es de 378 unidades de piezas de acero A615 – G60 producidas y activadas en sitio. El formato se adjunta en el apéndice A del presente, siendo un aporte de la investigación.

Capítulo IV: RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

Recolección de Datos

Longitud real de varilla
Espesor consumido por corte de varilla
Planos, presupuesto y cantidad de acero utilizadas en proyectos
Proceso de Modelado

Procedimiento de configuración de propiedades de materiales
Procedimiento de configuración de propiedades de tipo
Procedimiento de creación y configuración de formas de armadura
Procedimiento de Modelado de Proyectos

Exportación de datos con Dynamo
Proceso de tratamiento de datos con Microsoft Excel
Importación de datos y optimización con CutLogic 1D

A continuación se describen los parámetros “Construcción”, “Materiales y Acabados” y “Dimensiones” según la información proporcionada por Autodesk, como se puede observar en la figura 48. En primer lugar se corrige el diámetro de la barra, poniendo el valor correspondiente en la casilla asignada a "Diámetro de barra", en el caso de 3/8" el diámetro en metros es 0,0095 m como se muestra en la figura 55. Esta casilla se abre pulsando en el botón "Cambiar", como se muestra en la figura 59.

El cálculo del diámetro se muestra en la figura 68, tomando como ejemplo el diámetro de 3/8”. Finalmente se presenta la verificación de la configuración de todos los diámetros de acero de construcción a utilizar en la presente investigación, las configuraciones completas se adjuntan en el apéndice F. Se continúa de la misma forma el modelado del acero transversal de las vigas de cimentación. en la figura 85.

Nota: Las longitudes de unión son las indicadas en la norma E.060 para columnas. La imagen anterior muestra la confluencia del acero de los elementos verticales con el acero de, en este caso, las vigas del edificio. De esta forma, todos los datos que se exportan; de las columnas 1 a 8 se almacenarán en la hoja de cálculo para el cálculo posterior de aumentos y disminuciones, como se muestra en las columnas 9 y 12.

Una vez disponibles los datos en la hoja de cálculo, se procede a realizar los cálculos correspondientes en cuanto a las variaciones de la longitud total de desarrollo por doblez en función del diámetro y ángulo de la pieza.

Plan de análisis de datos

Primero se resumen las cantidades de acero utilizadas en el proceso de corte para equipar todas las partes del proyecto, dándonos el porcentaje de kilogramos utilizados en el proceso de corte. Luego se calcula el porcentaje de kilogramos utilizados y perdidos en el proceso de curvado de las piezas, de esta manera obtenemos la respuesta en kilogramos de acero. Luego se suman las cantidades de barras y kilogramos necesarios por diámetro para cada proyecto para obtener el total de kilogramos de acero utilizados por proyecto y la respuesta como porcentaje para una mejor interpretación.

Este acero total se compara y resuelve con el acero total liquidado después de la ejecución completa de las construcciones del proyecto en el capítulo 4.3. La diferencia encontrada mediante un promedio ponderado dará como resultado el desperdicio promedio encontrado para el edificio. Finalmente, estos kilos totales de acero encontrados como desperdicio se relacionarán con el costo promedio del acero y como resultado se obtendrá el presupuesto promedio por uso ineficiente del acero en los proyectos. Para determinar los costos promedio por kilogramo de acero, se realizaron los siguientes cálculos con base en los datos proporcionados por los tres proyectos (Apéndice E).

Nota: El año de ejecución de las estructuras según los datos proporcionados fue en agosto - noviembre del año 2021. Nota: El año de ejecución de las estructuras según los datos fue en marzo - junio del año 2021.

Resultados respecto a los objetivos específicos

Variación porcentual de kilogramos totales de acero entre un metrado
Porcentaje de kilogramos totales de acero empleados en el proceso de corte para
Variación porcentual de kilogramos totales de acero entre una optimización

El cambio porcentual en kilogramos totales de acero entre una medición tomando en cuenta la flexión de las piezas y sin tomar en cuenta, para el proyecto-2, es de 1.29%, y representa un monto de S/2,175.46 (Sholla). El porcentaje del total de kilogramos de acero utilizados en el proceso de corte para calificar el acero. El porcentaje del total de kilogramos de acero utilizados en el proceso de corte para habilitar el acero, para el proyecto-1, es de 0.106% y representa un monto de S/162.60 (Sholla).

El porcentaje del total de kilogramos de acero utilizados en el proceso de corte para habilitar acero para el proyecto 2 es de 0.110% y representa un monto de S/183.24 (Soles). El porcentaje del total de kilogramos de acero utilizados en el proceso de corte para habilitar el acero, para el proyecto 3, es de 0.097% y representa un monto de S/118.80 (Soles). La variación porcentual del total de kilogramos de acero entre una optimización utilizando la longitud de barra comercial y la longitud promedio real, para el proyecto-1, es de 0.395% y representa un monto de S/619.57 (Soles).

La variación porcentual del total de kilogramos de acero entre una optimización utilizando la longitud de barra comercial y la longitud promedio real, para el proyecto-2, es de 0.419% y representa un monto de S/722.65 (Soles). La variación porcentual del total de kilogramos de acero entre una optimización utilizando la longitud de barra comercial y la longitud promedio real, para el proyecto-3, es de 0.271% y representa un monto de S/336.28 (Soles).

Resultados respecto al objetivo General

La diferencia porcentual del total de kilogramos de acero post-ejecución respecto al modelado de acero BIM con Revit y CutLogic considerando variaciones implícitas en la activación, para el Proyecto-2, es del 8,38%. Porcentaje de ahorro respecto del acero liquidado en obra Monto promedio de ahorro (3,009 soles/Kg). La diferencia porcentual entre el total de kilogramos de acero post-ejecución respecto al modelado BIM de acero con Revit y CutLogic teniendo en cuenta las variaciones implícitas en la activación, para el Proyecto-3, es del 10,45%.

Ahorro porcentual relacionado con acero liquidado en obra Ahorro promedio (3,187 soles/kg).